JPH0322522A - 気相成長装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 エビ層又は各種被膜の威膜に用いる気相成長（ＣＶＤ）
装置に関し， ウエハ間隔が狭くても，膜厚分布の良好な構造を提供し
，装置のスループットの向上をはかることを目的とし， （１）反応室（１）と，該反応室内に複数の破成長ウエ
ハを載せたウェハキャリア（２）を縦に保持するウェハ
キャリア保持台（６）と，反応ガスを該反応室内に導入
するガス導入管　（３）と，該反応室室内に該ウェハキ
ャリアを囲む内管（５）と，該内管と該反応室の間から
該反応室を排気する排気管（４）と，該内管の内側に該
ウェハキャリアを囲み且つ複数の孔が開口された内々管
（８）とを有し，該内々管は頂部及び底部が閉じられ，
その外部に該ガス導入管が配設されているように構威す
る。

（２）前記内々管は頂部が開口され底部が閉じられ、内
々管と内管の間は頂部及び底部が閉しられ且つ該ガス導
入管が導入されているように構戒する。

〔産業上の利用分野〕

本発明はエビ層又は各種被膜の威膜に用いる気相或長（
ＣＶＤ）装置に関する。

本発明のＣＶＤ装置は半導体装置製造のウエハプロセス
において，基板上にエビ層，導電層，絶縁層等の威膜に
使用できる。

近年のエビ・ＣＶＤ装置（エビタキシャル成長装置を含
む広義のＣＶＯ装置）は，大スルーブット，大口径ウエ
ハ処理，膜質及び膜厚分布の均一性が望まれている。

そのため．装置自体を大型化し，且つ装置内に被処理ウ
エハの稠密配置を行い，しかも上記の均一性が良好にな
るような装置が要求されている。

〔従来の技術〕

従来のエビ・ＣＶＤ装置においては，膜厚分布を均一に
するためにウエハを石英キャリアに載せたまま回転し，
且つ反応ガスの供給及び排気を次のように行っていた。

第５図は従来例によるエビ・ＣＶＤ装置の模式断面図で
ある。

図において，石英製の反応室１内にウエハ匈を多数枚保
持した石英製のウェハキャリア２が縦にウェハキャリア
保持台６上に置かれ，ガス導入管３より反応ガスが成長
室内に導入され，排気管４より排気されて，ガス流量と
排気速度を調節することにより反応室内を所定のガス圧
に保つようにする。

ウェハキャリア２は気密封止を保った状態で回転できる
構造となっている。

ウエハは反応室１の外部よりヒータ７により加熱される
。

反応室ｌの管壁に成長膜の付着を防止するためと，ガス
流を全ウエハにゆきわたらせる流路形或のために，ウェ
ハキャリア２は石英製の内管５で囲まれている。

ガス導入管３は内管５の内側に導入され，排気管４は内
管５と反応室ｌとの間より導出される。

従って反応ガスは図示の矢印のように流れる。

ところが，この装置においては，ウエハ間隔を狭くする
と，中心部の薄い膜厚分布となり，ある程度の間隔を保
つ必要があった。

〔発明が解決しようとする課題〕

従って，或長１回当たりのウエハ枚数を多くずることが
できず，装置のスループットを低下させていた。

本発明は，ウエハ間隔が狭くても，膜厚分布の良好な構
造を提供し，装置のスループットの向上をはかることを
目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題の解決は，反応室（１）と．該反応室内に複数
の被成長ウエハを載せたウェハキャリア（２）を縦に保
持するウェハキャリア保持台（６）と，反応ガスを該反
応室内に導入するガス導入管（３）と，該反応室室内に
該ウェハキャリアを囲む内管（５）と，該内管と該反応
室の間から該反応室を排気する排気管（４）と，該内管
の内側に該ウェハキャリアを囲み且つ複数の孔が開口さ
れた内々管（８〉　とを有し，該内々管は頂部及び底部
が閉じられ，その外部に該ガス導入管が配設されている
気相成長装置，或いは前記内々管は頂部が開口され底部
が閉じられ，内々管と内管の間は頂部及び底部が閉じら
れ且つ該ガス導入管が導入されている気相成長装置によ
り達威される。

〔作用〕

本発明は，内管の内側に多数の孔の開いた内々管を設け
，反応ガスを内々管の外側に吹き出してガス流を内々管
の複数の開口部よりウエハ間隔の内部に拡散させること
により，ウエハ間へのガスの回り込みを改善するか，或
いは，内管と内々管の頂部及び底部を閉して反応ガスを
内管と内々管の間に吹き出してこの部分の圧力を上げて
内々管の孔からウエハ間にガスが均一に押し込まれるよ
うにしたものである。

（実施例〕 第■図は本発明の第１の実施例による エビ・ＣＶＤ装置の模式断面図である。

図において，石英製の反応室ｌ内にウエハＷを多数枚保
持した石英製のウェハキャリア２が縦にウェハキャリア
保持台６上に置かれ，ガス導入管３より反応ガスが成長
室内に導入され，排気管４より排気されて，ガス流量と
排気速度を調節することにより反応室内を所定のガス圧
に保つようにする。

ウェハキャリア２は気密封止を保った状態で回転できる
構造となっている。

ウエハは反応室１の外部よりヒータ７により加熱される
。

反応室１の管壁に成長膜の付着を防止するためと，ガス
流を全ウエハにゆきわたらせる流路形成のために，ウェ
ハキャリア２は石英製の内管５で囲まれている。

以上までは従来例と同様であるが，これと相違する点は
以下のようである。

頂部の閉じた内々管８がウェハキャリア２に被せられ，
ガス導入管３が内々管８の外部に導入されている。

内々管８は石英からなり，その円筒面には多数の孔また
はスリットが開口されている。

第２図は本発明の第２の実施例による エビ・ＣＶＤ装置の模式断面図である。

この例では，頂部の開いた内々管８がウェハキャリア２
の回りに置かれ，内々管８と内管５の頂部は閉じられ，
ガス導入管３が内々管８と内管５の間に導入されている
。

第３図（１），　（２）は内々管の構造図である。

第３図（１）は正面図，第３図（２）は断面図である。

内々管８の円筒面には５　ｍｍφの孔８ｌが２０　１１
１１１１ピッチで開けられている。

第４図（１），　（２）は別の内々管の構造図である。

第４図（１）は正面図．第４図（２）は断面図である。

内々管８の円筒面には幅５ｌの長孔（スリット）８２が
８方向に開口している。

次に，この装置を用いた成長例について説明する。

成長条件 ウエハ：６インチφのＳｉウエハ 処理ウエハ枚数：５０枚 戒膜物質：　ＳｉＯｚ層 成長ガス：　　ＳｉＨ４＋ＮｚＯ 成長ガスの圧力二０．５↑ｏｒｒ 或長ガスの流量：　　ＳｉＨ４１００　ＳＣＣＭ，Ｎ２
０　１０００　ＳＣＣＭ 基板温度二８００゜Ｃ この成長例の他に，　ＳｉＮ成長の場合は反応ガスにＳ
ｉＨＣＩ３とＮｉｌ．を．ボリＳｉ１ｆ；ｃ長の場合は
反応ガスにＳｉｎ．を用いる。

実施例の効果を示す数値例を従来例と対比して次に示す
。

膜厚分布　　ウエハ間隔 実施例　　　±５％　　　　１／２インチ従来例　　　
±５％　　　　ｌ　インチこの結果より，約２倍のウエ
ハが１度に処理できるようになった。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば，縦型のエビ・Ｃｖ
Ｄ装置においてウエハ間隔が狭くても，膜厚分布の良好
な構造が得られ．装置のスループットを向上することが
できた。

更に，内々管もウエハと同様十分熱せられており，内々
管とウエハとの間隔が狭いことから，間隔の広い内管だ
けのときに比べて保温効果が上がりガスにより熱を奪わ
れるのを防止するため，ウエハの熱分布が向上する。

【図面の簡単な説明】

第Ｉ図は本発明の第１の実施例による エビ・ＣＶＤ装置の模式断面図である。 第２図は本発明の第２の実施例による エビ・ＣＶＤ装置の模式断面図， 第３図（１），　（２）は内々管の構造図，第４図（１
），　（２）は別の内々管の構造図，第５図は従来例に
よるエビ・ＣＶＯ装置の模式断面図である。 図において， ｌは反応室，　　　　　２はウェハキャリア，３はガス
導入管，　　　４は排気管， ５は内管， ６はウェハキャリア保持台， ７はヒータ，　　　　　８は内々管 ｌ １

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）反応室（１）と、 該反応室内に複数の被成長ウェハを載せたウェハキャリ
   ア（２）を縦に保持するウェハキャリア保持台（６）と
   、 反応ガスを該反応室内に導入するガス導入管（３）と、 該反応室室内に該ウェハキャリアを囲む内管（５）と、 該内管と該反応室の間から該反応室を排気する排気管（
   ４）と、 該内管の内側に該ウェハキャリアを囲み且つ複数の孔が
   開口された内々管（８）とを有し、該内々管は頂部及び
   底部が閉じられ、その外部に該ガス導入管が配設されて
   いることを特徴とする気相成長装置。
2. （２）前記内々管は頂部が開口され底部が閉じられ、内
   々管と内管の間は頂部及び底部が閉じられ且つ該ガス導
   入管が導入されていることを特徴とする気相成長装置。